Vesícula de polidiacetileno para detecção de triclorometano em água potabilizada

Abstract

Subprodutos do processo de desinfecção da água os trihalometanos são considerados nocivos à saúde. Dentre os THM, encontra-se o triclorometano (TCM) causado pela reação do cloro com ácidos originários da decomposição de matéria orgânica, como os ácidos húmicos e fúlvicos. A detecção desses compostos na água normalmente é realizada por métodos cromatográficos que além do alto custo da análise exigindo pessoal bem treinado. Essa pesquisa pretendeu desenvolver uma alternativa para avaliar a presença de TCM na água por meio de um procedimento simples e rápido por meio de um sensor colorimétrico, usando vesícula de polidiacetileno. Inicialmente, procurou-se conhecer a qualidade físico-química, incluindo a concentração de TCM por cromatografia gasosa com espectrofotômetro de massa (GC/MS), e a qualidade microbiológica de amostras de águas coletadas em quatro estações de tratamento, 15 pontos de rede de distribuição e cinco poços artesianos. De 28 amostras avaliadas, apenas duas, cerca de 2,5 % apresentaram valores acima de 100 μg·L-1, valor máximo permitido pela Portaria 518 do Ministério da Saúde de 25 dede março de 2004. Os resultados das análises físico-químicas e microbiológica das amostras analisadas estiveram dentro dos limites exigidos pela portaria 518/MS para água de consumo humano. As baixas concentrações de turbidez e da cor, demonstrando um bom controle de qualidade nas ETAs, provavelmente contribuíram para as baixas concentrações de TCM encontradas nas amostras de águas. Verificou-se uma tendência de aumento da concentração de valor de TCM a partir das ETAs, devido às quantidades de cloro residual livre na rede, matéria orgânica oriunda do manancial de abastecimento não retido nas ETAs mas presentes nas redes de distribuição e devido à reação de formação TCM ser lenta. Para o desenvolvimento do sensor colorimétrico, foram avaliadas diferentes vesículas contendo 10,12- ácido pentacosadiinócio (PCDA) preparadas com e sem a adição de diferentes fosfolipídios como o colesterol (CO), esfigomielina (ES) e o dimiristoifosfatidilcolina (DMPC), variando se também a potência ultrassônica na produção da suspensão vesicular. A vesícula que obteve a maior resposta colorimétrica (RC) com a adição de TCM e o menor diâmetro, foi o tratamento 1 mM de PCDA+1mM de CO.ES submetida a 400 w de potência. Ele foi escolhido e tratado com diferentes valores de pH, temperatura e concentração vesicular e avaliado em relação à resposta colorimétrica (RC) e ao tamanho, antes e após a adição de diferentes soluções contendo, 100 μg·L-1, 1000 μg·L-1 e 10000 μg·L-1 de TCM em água deionizada. Observando os valores da RC para os tratamentos testados, notou-se que o tratamento: pH de 5,0, temperatura de 35 oC, com concentração de 100% da vesícula, foi o que obteve a maior diferença entre os valores da RC em relação aos tratamentos controle e com 100 μg·L-1. Os resultados mostram que a suspensão de vesícula avaliada apresenta potencial para indicar a presença de TCM em água com concentrações próximas àquelas exigidas pela legislação brasileira.

By-products of the water disinfection with chorine compounds are considered harmful to human health. Among them is trichloromethane (TCM) caused by the reaction of chlorine with humic and fulvic acid present in the water. The detection of TCM in water is made by the using chromatographic methods, generally expensive and nedd weel-trained staff. This research aimed to develop an alternative to evaluate the presence of TCM in the water using a simple and rapid procedure using poli diacetileno vesicle. Initially, we tried to know the physical and chemical quality, including the concentration of TCM, and microbiological of the samples collected in four water treatment plants, 15 distribution network points and five wells. Of 28 samples tested, only two samples, about 2.5% had values above 100 μg·L-1, maximun allowed value by Brazilian standard legislation according to the Ordinance 518/MS 2004. The results of physical-chemical, microbiological samples were analyzed within the limits required by Brazilian legislation for drinking water. Low concentrations of turbidity and color, showing a good quality control in water treatment plants, probably contributed to the low concentrations found in TCM water samples. There was a trend of increasing concentration value of TCM from the tratments plants, due to the amount of free residual chlorine in the network, organic matter from the supply source and because of the THM formation reaction is slow. For the development of colorimetric sensor was evaluated different vesicles containing acid pentacosadiinócio 10.12, with and without the addition of different phospholipids and cholesterol (CO), esfigomielina (ES) and dimiristoifosfatidilcolina (DMPC) and also was varied the ultrasonic power for production of vesicular suspension. The vesicle suspension that had the biggest colorimetric response (CR) and the smaller diameter, with the addition of TCM, was the PCDA + 1mM 1mM CO.ES subjected to 400W of power. This vesicle suspension was chosen to be conditioned with different values of pH, temperature and concentration and evaluated in relation to RC and size before and after the addition of solutions containing 100 μg·L-1, 1000 μg·L-1 and 10000 μg.L-1 of TCM diluted in deionized water. Observing the values of RC for the treatments, it was noted that the treatment - pH 5.00, temperature 35° C without dilution of the vesicle- was what got the biggest difference between the values of RC in relation to the control treatment and the 100 μg·L-1.